基于三维设计平台的变电站主设备选型方法与流程

本发明涉及一种基于三维设计平台的变电站主设备选型方法，属于变电站三维设计技术领域。

背景技术：

随着计算机技术的发展，变电站三维设计手段开始逐步推广。目前，大部分设计院采用的是Bentley Substation变电站三维设计软件。

变电站三维设计是指变电站调用智能化、参数化的三维模型，在三维环境下布置电气设备与导体、建（构）筑物等，并自动生成图纸。Bentley Substation变电站三维设计软件是专门针对变电站的设计工具，具有专业、成熟的智能辅助设计功能，能够保证在整个项目设计过程中设计数据的共享及继承，从而真正实现三维数字化协同设计。并且，设计数据可以传递到施工、采购、运维等各阶段，是覆盖工程项目各个阶段的软件系统。使用Bentley Substation变电三维设计软件，可以快速完成二维原理图设计，智能地进行三维设备布置，较为准确地在三维模型中表达带有弧垂的导线、设备间连线，并进行导线受力分析，生成导线施工报表等设计工作。三维模型通过动态剖切可以自动生成二维平断面图纸，满足施工要求。在三维设计中，二维原理图、三维模型的布置和二维平断面均可以实时关联，大幅度地提高了设计效率。此外，三维软件还可以完成防雷、接地、照明、电缆敷设、端子接线图等系统的设计，帮助设计人员高质高效地完成变电站电气设计。

变电站里的所有设备，均需由设计方进行设备选型，在确定如额定电流、额定电压、额定开断电流等参数的基础上，选择具体的设备型号。此设计阶段一般在确定电气主接线图后进行。Substation软件进行设备选型的流程如下: 1）设备符号库中存有大量建好的二维符号。通过“插入符号”命令放置二维符号， “插入符号”可通过二维符号的名称来选择。2）右击一个二维符号，选择“元器件编号”选项。“元器件属性”对话框含有“设备ID”信息、“二维符号”信息、“设备型号”信息等，选择“设备型号”中的“查找”命令。在产品型号选择栏内，显示出了设备型号库中，所有关联了当前二维符号的设备型号（part_number）。通过表格条目里的设备参数信息，手动筛选，双击选定。显示在“已选中项”内，点击确定后，设备型号选型完成。

Bentley Substation提供的设备选型方法需要人工手动从数据库中查找，在大量工程积累后，对应的数据库中的设备型号也逐日增多。靠人工识别、手动筛选的方法，工作量大、自动化程度低且容易形成错误和疏漏，且对设计效率影响较大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于三维设计平台的变电站主设备选型方法，实现在Bentley Substation变电站三维设计软件上的便捷设备选型。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于三维设计平台的变电站主设备选型方法，包括以下步骤：

1）进行参数设置，根据设备的要求，填写额定电压值、额定电流值和短路电流值，作为设备型号选择的过滤条件；

2）选择主接线符号；

3）对设备型号进行过滤，过滤前提条件为：

3-1）二维符号具有标准属性；

3-2）设备型号中具有设备参数值；

在上述两个过滤前提条件都具备的情况下，“设备参数设定”表中的“设备型号”里就会自动筛选出符合参数要求的备选设备列表，在此表中进行最终设备选型；

4）更新接线符号，点击“回路修改”命令，把选型信息更新到当前主接线图纸中，即完成了设备选型。

前述的步骤2）选择主接线符号时，按符号集方式布置接线符号，以间隔回路的方式进行选取，此时这个间隔回路的所有设备信息列在设备参数设定表中。

前述的步骤3-1）中，标准属性是指电气设备必须具有的设备属性，而不是具体数值。

前述的步骤3-2）中，在前期作设备型号入库时，要求在设备型号的设备参数信息里，填写设备属性的属性值，包括额定电流值、额定电压值、短路电流值、爬电比距、设备结构型式、额定电压比、额定电流比以及生产厂家属性里填写的通用设备，具有上述一个即可。

本发明所达到的有益效果：

本发明方法实现了以间隔回路的方式批量对主接线图进行设备选型，自动化程度高，减小了设计工作量，提高了设计效率，并有效减少了出错可能性，提高设计质量。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

Bentley Substation变电站三维设计软件是在基础数据库和工程数据库中进行专业内设计。

基础数据库，是在工程设计之前就建设好的库，库里包括：

1）、设备符号库，体现的是设备的外形，包括二维接线符号模型和三维设备模型；

2）、设备型号库，标识了设备具体的信息。该库实质为“设备型号属性表”，表中包含了设备从设计、采购到施工安装等阶段的各种信息。该库关联了设备符号库，即一个具体型号的设备关联一个二维符号（二维模型）和一个三维符号（三维模型）。

在工程的不同阶段、不同人员可以共享这些数据信息，这一功能保证了各种设备或管理台帐的完整性、准确性和唯一性。同时型号库中属性随着工程的进展还可以进行扩充。

3）、模板库，包含材料表、计算书等模板。

工程数据库，存储当前工程的工程背景、卷册图纸、计算报告、设备模型、设备参数、专业间协同等所有工程信息。

上述涉及到的术语包括：

二维符号指的是三维设计中建立的二维模型。二维符号用于原理图的接线设计。

三维符号指的是三维设计中建立的三维模型。三维符号用于设备的布置设计。

设备型号（part_number）存在于设备型号库里，它是设备的编号。当要录入一条设备信息时，首先编写设备型号（part_number），然后系统自动生成一个在该设备型号名称（part_number）下的属性表,包含如设备类型、生产厂家等各种属性。设备型号（part_number）不能重复。如两个型号同为LVB-220W的220kV电流互感器，三维模型也一样，仅电流互感器的次级不一样，则必须分列两个设备型号（part_number）。

同一个二维符号或者三维符号，可能因设备参数的不一样（如上例电流互感器次级不一样），同时存在于多个设备型号（part_number）中。

变电站在进行电气三维平面布置的时候，通过寻找设备型号（part_number）把设备放置在图纸上。统计材料的时候，系统也通过寻找设备型号（part_number）来统计数量以及提取设备属性。

如图1所示，本发明提供一种基于三维设计平台的变电站主设备选型方法，包括以下步骤：

（1）参数设置

根据设备的要求，填写额定电压值、额定电流值和短路电流值，作为设备型号选择的过滤条件。其中短路电流值可通过三维软件的其他计算模块自动提取。

（2）选择主接线符号

点击“回路选择”命令，从绘制好的主接线图上选取接线符号，选取时，根据一定规则，按符号集(Macro)方式布置接线符号，以间隔回路的方式进行选取，此时这个间隔回路的所有设备信息列在下方“设备参数设定”表中。

需要说明的是，变电站的配电装置由一个个间隔组成，而每个间隔又由多个电气设备组成。在三维软件中，一个电气设备可称为一个符号，一个符号集可有多个符号组成。本发明中，绘制主接线图时，用符号集（Macro）方式，按间隔进行绘制。选取主接线符号时，按间隔进行选取(即按符号集进行选取)，一次就相当于选择了多个电气设备。选型时设定设备参数过滤条件后，即同时对这个间隔里多个电气设备的设备型号同时进行筛选，实现批量设备选型。

（3）设备型号过滤

设备型号过滤有两个前提条件：

1）主接线符号（二维符号）至少具有“额定电流”、“额定电压”、“短路电流”等标准属性中的一个。

在前期二维符号创建、入库时，每个二维符号应赋予“额定电流”、“额定电压”等标准属性，这里仅是赋予属性，而不是具体数值。标准属性指的是电气设备必须具有的设备参数。

2）设备型号中具有设备参数值

在前期作设备型号part_number)入库时，要求在part_number里设备参数信息(Attribute Text)里，填写“额定电流”、“额定电压”、“短路电流”等属性的属性值。这里根据具体设备的具体参数值填写。也可以有其他属性作为筛选条件，如爬电比距、设备结构型式、额定电压比、额定电流比等等。

另，因做主接线设备选型时，一般在工程的“可行性研究”或者“初步设计”阶段，所以要求part_number里的生产厂家(Manufacturer)属性里，填写“通用设备”，而不是具体某个厂家。

在上述两个前提都具备的情况下，“设备参数设定”表中的“设备型号(part_number)”里就会自动筛选出符合参数要求的备选设备列表，可在此表中进行最终设备选型。

在选型完成后，若需做设备更换，也可使用此方法。

（4）更新接线符号

点击“回路修改”命令，把选型信息更新到当前主接线图纸中，即完成了设备选型。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。